全 文 ：优良绿化树种川滇桤木 、枫杨和多果槭
容器苗的苗木分级研究＊
毕　波 , 刘云彩 , 陈　强 , 周　筑 , 张学星 , 孙　宏
(云南省林业科学院 , 云南　昆明 650204)
摘要:采用逐步聚类分析法 , 选择苗高和地径两个性状作为分级质量指标 , 对川滇桤木 、 枫杨和多果槭 3个优
良绿化树种容器苗的苗木分级标准进行了初步探讨。通过计算分析得出了 3个树种 8个月苗龄的分级标准:①
川滇桤木Ⅰ级苗:苗高≥37.0 cm, 地径≥0.45 cm;Ⅱ级苗:37.0 cm>苗高≥29.0 cm, 0.45 cm>地径≥0.32
cm;Ⅲ级苗:苗高 <29.0 cm, 地径 <0.32 cm。 ②枫杨 Ⅰ 级苗:苗高≥ 31.35 cm, 地径≥ 0.40 cm;Ⅱ级苗:
31.35 cm>苗高≥26.45cm, 0.40 cm>地径≥0.31cm;Ⅲ级苗:苗高 <26.45cm, 地径 <0.31cm。 ③多果槭Ⅰ
级苗:苗高≥34.32 cm, 地径≥0.40 cm;Ⅱ级苗:34.32 cm>苗高≥25.38 cm, 0.40cm>地径≥0.29cm;Ⅲ级
苗:苗高 <25.38 cm, 地径 <0.29 cm。
关键词:川滇桤木;枫杨;多果槭;容器苗;苗木分级;聚类分析法
中图分类号:S792.14　　文献标识码:A　　文章编号:1672-8246 (2010) 04-0063-06
SeedlingLevelStandardforTreePlantationofAlnuscremastogyne,
PterocaryastenopteraandAcerprolificum
BIBo, LIUYun-cai, CHENQiang, ZHOUZhu, ZHANGXue-xin, SUNHong
(YunnanAcademyofForestry, KunmingYunnan650204, P.R.China)
Abstract:Weusestep-wiseclusteranalysistoclasifytheseedlingqualityofAlnuscremastogyne, Pterocarya
stenopteraandAcerprolificum, usingheightanddiameteratbase(DAB)ofseedlingsasparameters.Thestand-
ardsaretakenas(1)fortheseedlingsofAlnuscremastogyneattheageof8month, levelI:theheightofseedlings
ofheight≥37.0cm, DAB(diameteratbase)≥0.45cm;levelⅡ:37.0cm>height≥29.0cm, 0.45cm>
DAB≥0.32 cm;levelⅢ:height<29.0cm, DAB<0.32cm.(2)fortheseedlingsofPterocaryastenopteraat
theageof8month, levelI:theheightofseedlingsofheight≥31.35cm, DAB(diameteratbase)≥0.40cm;
levelⅡ:31.35 cm>height≥26.45 cm, 0.40 cm>DAB≥0.31 cm;levelⅢ:height<26.45 cm, DAB<
0.31cm.(3)fortheseedlingsofAcerprolificumattheageof8 month, levelI:theheightofseedlingsofheight
≥34.32cm, DAB(diameteratbase)≥0.40cm;levelⅡ:34.32 cm>height≥ 25.38cm, 0.40cm>DAB
≥0.29 cm;levelⅢ:height<25.38 cm, DAB<0.29 cm.
Keywords:Alnuscremastogyne;Pterocaryastenoptera;Acerprolificum;seedlings;levelstandard;step-wise
clusteranalysis
　第 39卷　第 4期
　2010年 12月 　　　　　　　　　
西　部　林　业　科　学
JournalofWestChinaForestryScience　　　　　　　　　　
Vol.39　No.4　
Dec.2010　
＊ 收稿日期:2010-09-02
　　　基金项目:云南省科技创新强省计划项目 (2007AB006)子专题 “云南特色木本花卉新特优树种选择 、 繁育及栽培技术研究 ” 研究
内容之一。
　　　第一作者简介:毕　波 (1978-), 男 , 云南楚雄人 , 工程师 , 硕士 , 主要从事森林资源培育和绿化园林植物栽培研究。
　　　通讯作者简介:刘云彩 (1963-), 女 , 云南昆明人 , 正高级工程师 , 硕士 , 主要从事森林培育方面的研究。
DOI :10.16473/j.cnki.xblykx1972.2010.04.017
川滇桤木 (Alnuscremastogyne), 桦木科桤木
属树种 , 是云南 、贵州及四川等地主要造林树种之
一 , 生境适应性强 、 生长速度快 , 是一个具有良好
生态功能且适宜于制浆造纸的优良速生丰产树种和
优良绿化树种 [ 1] , 也是昆明市重点推荐的城市园
林绿化树种之一 。枫杨 (Pterocaryastenoptera), 胡
桃科枫杨属 , 广泛分布于我国南亚热带和暖温带地
区 , 落叶乔木 , 喜光植物 , 适应性较强 , 树干通
直 , 生长快 , 为行道和园林绿化树种 。多果槭
(Acerprolificum), 槭树科槭属 , 落叶乔木 , 树干通
直 , 树形清秀宜人 , 幼叶颜色醒目而亮丽 , 有较高
的观赏价值 , 生长势强 , 枝叶繁茂 , 适应性强 , 是
庭院绿化的优良树种 。在这 3个树种以往的研究
中 , 并未进行过苗木标准分级方面的研究 , 川滇桤
木多为苗木培育 、造林技术等方面的研究 [ 2 ～ 3] , 枫
杨和多果槭研究较少 , 仅见几篇关于资源分布调查
和园林方面运用的报道 [ 4 ～ 6] 。本文通过对川滇桤
木 、枫杨和多果槭 3个优良绿化树种容器苗的苗木
标准分级研究探讨 , 旨在为优质绿化苗木的培育和
标准化生产提供合理 、适用的苗木标准。
1　育苗地概况和研究方法
1.1　容器苗育苗地
3个树种的育苗地均位于昆明树木园内 , 位于
北纬 25°06′, 东经 102°44′, 海拔 1 970m, 年平均
气温 14.7℃, 年降雨量 1 011.8 mm, 年相对湿度
73%, 无霜期 285.3天 , 年日照 2 239.3 h, 土壤
为发育在玄武岩上的山地红壤 。 3个树种播种后 ,
待其小苗长出 2对真叶时移植到容器中进行容器苗
培育。
1.2　研究方法
在进行容器苗苗木出圃分级时 , 苗木的全株鲜
重虽然最能体现苗木质量 , 但在生产中可操作性和
直观性较差 , 而与其紧密相关的苗高和地径 2个指
标可操作性和直观性都强 , 在生产中容易测量 , 因
此考虑生产实践中的可操作性和直观性 , 选择苗高
与地径作为容器苗苗木分级的质量指标[ 7] 。各树
种苗木随机抽取 100株苗龄 8个月的 3个树种容器
苗 , 测定其苗高 、 地径 2个生长量指标 , 以苗高 、
地径为苗木分级的质量指标 , 采用聚类分析法确定
最终的分级标准 。
2　苗木分级标准的计算
采用聚类分析法对苗木分析 。聚类方法可分为
系统聚类法和逐步聚类法 2种 , 由于系统聚类计算
量大 , 且需要作大规模的聚类图 , 根据研究的要求
采用逐步聚类法。本文使用欧氏距离公式 , 通过定
义苗木之间的距离来划分其相似程度 , 距离越小则
其相似程度越大。即:
dij(2)﹦ ∑pa=1│Xia-Xja│2 ①⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯
式中:i, j表示样本 , p表示变量 。因苗木的分级
是采用苗高 (H)和地径 (D)2个指标 , 因此 p
=2, 从而将①式变换为:
dij﹦ (Hi-Hj)2 +(Di-Dj)2 ②⋯⋯⋯⋯⋯
2.1　数据标准化
为了使观测数据值能够在同一水平上进行比较
和计算分析 , 先将两树种苗木的观测数据按以下公
式进行标准化换算 。
Zij﹦ Xij-Xi(min)Xi(max)-Xi(min) ③⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯
式中:Zij表示标准化值 , i表示苗高或地径 , j表示
所观测的样苗号 (1, 2, 3, …… , 100), Xi(min)、
Xi(max)表示所观测的总体样本中的苗高或地径的最
大值和最小值 。利用③式计算求得各树种 100株样
苗的苗高及地径的标准化值 。
2.2　苗木的初始分级
(1)对 3个树种的容器苗苗高和地径进行相关
分析 , 川滇桤木 、 枫杨和多果槭 8月龄容器苗苗高
和地径的相关系数分别为 0.951 6、 0.914 4和
0.889 2, 可见 3种苗木的苗高与地径呈明显的正相
关 , 苗木越高其地径就越粗 , 苗高越低其地径就越
细。当然 , 也会由于这 3种苗木所出现的分化现象
使苗木产生高而细 、 粗而矮的情况 , 但仅为极少量。
(2)由于 3个树种苗高与地径成线性相关 , 以
苗高 、地径值分级 , 通过对有序样本的聚类 , 并对
其中两树种样苗按苗木的苗高 (H标)及地径 (D标)
标准化值进行初始分级 , 首先按∑标 =D标 +H标的大
小对其样苗排序[ 9] 。分别绘制两个树种样苗 “∑
标” 的一维坐标排序图 (图 1、 图 2), 然后根据一
维坐标排序的结果 , 在小群距离较明显的地方 , 按
照正态分布规律 , 参照各级中苗木数量的多少 , 将
它们分为 3群 , 图中号码是该样苗的序号。
64 西　部　林　业　科　学 　　　　　　　　　　　　　2010年　
图 1　川滇桤木容器样苗一维坐标排序图
Fig.1　DiagramofonedimensioncoordinaterankingofAlnuscremastogyneseedlings
图 2　枫杨容器样苗一维坐标排序图
Fig.2　DiagramofonedimensioncoordinaterankingofPterocaryastenopteraseedlings
从图 1可以看出 , 第 82号样苗最大 , 其 ∑标
=2;第 12号样苗最小 , 其 ∑标 =0.08。从图 2可
以看出 , 第 24号样苗最大 , 其 ∑标 =2;第 84号
样苗最小 , 其∑标 =0.06。从图 3可以看出 , 第 57
号样苗最大 , 其 ∑标 =1.95;而第 61号样苗最小 ,
其∑标 =0.02。从图中可清晰地看到由于样苗质量
不同而形成若干个小群体。根据一维坐标排序的结
果 , 在小群距离较明显的地方 , 将它们分为 3群 ,
即 3个等级 (图中以虚线划分), 完成苗木的初始
分级 。
图 3　多果槭容器样苗一维坐标排序图
Fig.3　DiagramofonedimensioncoordinaterankingofAcerprolificumseedlings
2.3　苗木的修改分级
为了避免苗木初始分级中人为的错误 , 必须利
用数学公式对其作客观的评价。按照初始分级结
果 , 分别计算各级苗高 、 地径标准化值的平均数
Hi、 Di, 并以此平均数作为该级的凝聚中心 , 计算
各样苗与相邻凝聚中心的距离 d, 样苗距离凝聚中
心的距离的远近作为评价指标 (最短距离法)。每
次修改后 , 如有变化 , 需按新的分级重新计算凝聚
中心和距离。如此反复进行 , 直到完全没有变化
时 , 分级即结束 。第 1次修改时 Ⅰ 、 Ⅱ、 Ⅲ级的凝
聚中心分别为 XⅠ 1 、 XⅡ 1 、 XⅢ 1 , 第 2次修改记为
XⅠ 2 、 XⅡ 2 、 XⅢ 2 , 余类推 。计算临界样苗到相邻
中心的欧氏距离 d的公式由②式变换成④式 , 按④
式计算并比较 d的大小 , 以进行苗木的修改分级。
dij﹦ (Hi- Hi)2 + (Di- Di)2 ④⋯⋯⋯⋯⋯
川滇桤木第 1次修改分级 , 凝聚中心 XⅠ 1
(0.76、 0.78), XⅡ 1 (0.54、 0.50), XⅢ 1 (0.25、
0.26), 括号内的数据分别是该级 (初始分级)的
苗高 、地径标准化的平均值 。经计算各级苗木均无
变动 , 聚类分级结束 , 初始分级结果即为最终结
果。
枫杨第 1次修改分级 , 凝聚中心 XⅠ 1 (0.75、
65　第 4期　　　　毕　波等:优良绿化树种川滇桤木 、 枫杨和多果槭容器苗的苗木分级研究
0.61), XⅡ 1 (0.52、 0.37), XⅢ 1 (0.19、 0.16),
经计算原 Ⅱ级苗 14号 、 28号 、 31号 、 38号和 57
号苗与 Ⅲ级苗凝聚中心的距离 d分别为 0.186、
0.177、 0.192、 0.163和 0.186, 与 Ⅱ级苗凝聚中
心的距离 d分别为 0.206、 0.225、 0.218、 0.233
和 0.206, dⅢ均小于 dⅡ , 故将这 5株样苗划入 Ⅲ
级;第 2次修改分级 , 凝聚中心 XⅠ 2 (0.75、
0.61), XⅡ 2 (0.54、 0.38), XⅢ 2 (0.21、 0.18),
经计算原Ⅱ级苗 40号和 53号苗与Ⅲ级苗凝聚中心
的距离 d分别为 0.184和 0.175, 与 Ⅱ级苗凝聚中
心的距离 d分别为 0.202和 0.214, dⅢ均小于 dⅡ ,
故将这 2株样苗划入 Ⅲ级;第 3次修改分级 , 凝聚
中心 XⅠ 3 (0.75、 0.61), XⅡ 3 (0.55、 0.38),
XⅢ 3 (0.22、 0.18), 经计算原Ⅱ级苗 90号与 Ⅲ级
苗凝聚中心的距离 d为 0.242, 与 Ⅱ级苗凝聚中心
的距离 d分别为 0.247, dⅢ小于 dⅡ , 故将这株样
苗划入 Ⅲ级;第 4次修改分级 , 凝聚中心 XⅠ 4
(0.75、 0.61), XⅡ 4 (0.55、 0.38), XⅢ 4 (0.22、
0.18), 经计算各级苗木均无变动 , 聚类分级结
束 。
多果槭第 1 次修改分级 , 凝聚中心 XⅠ 1
(0.74、 0.65), XⅡ 1 (0.48、 0.39), XⅢ 1 (0.20、
0.19), 经计算原 Ⅰ级苗 2号 、 88号和 98号苗与
Ⅱ级苗凝聚中心的距离 d分别为 0.175、 0.170和
0.172, 与 Ⅰ级苗凝聚中心的距离 d分别为 0.215、
0.211和 0.200, dⅡ均小于 dⅠ , 故将这 3株样苗划
入 Ⅱ级;第 2次修改分级 , 凝聚中心 XⅠ 2 (0.76、
0.66), XⅡ 2 (0.49、 0.40), XⅢ 2 (0.20、 0.19),
经计算原Ⅰ级苗 37号和 94号苗与Ⅱ级苗凝聚中心
的距离 d分别为 0.192和 0.177, 与 Ⅰ级苗凝聚中
心的距离 d分别为 0.197和 0.198, dⅡ均小于 dⅠ ,
故将这 2株样苗划入 Ⅱ级;第 3次修改分级 , 凝聚
中心 XⅠ 3 (0.76、 0.67), XⅡ 3 (0.50、 0.40),
XⅢ 3 (0.20、 0.19), 经计算原 Ⅰ级苗 75号和 80
号苗与 Ⅱ级苗凝聚中心的距离 d分别为 0.184和
0.186, 与 Ⅰ级苗凝聚中心的距离 d分别为 0.191
和 0.192, dⅡ均小于 dⅠ , 故将这 2株样苗划入 Ⅱ
级;第 4次修改分级 , 凝聚中心 XⅠ 4 (0.77、
0.68), XⅡ 4 (0.50、 0.41), XⅢ 4 (0.20、 0.19),
经计算各级苗木均无变动 , 聚类分级结束 。
2.4　临界值的确定
(1)逐步聚类分级的结果是各级苗木聚集在
以该级最终凝聚中心为圆心 , 以 d为半径的圆内 。
过大的苗木在 Ⅰ级苗的上方 , 过小的苗木在 Ⅱ级苗
的下方。因此 , 只要求出Ⅰ 、 Ⅱ级苗的下限 , 就可
准确地确定苗木的级别界限 。其简便计算方法是 ,
将最终修改分级的 Ⅰ 、 Ⅱ级凝聚中心绘在方格纸
上 , 求出半径 d, 在图上即可读出 Ⅰ 、 Ⅱ级苗的下
限值 , 见图 4、 图 5、 图 6。其中半径 d的计算公
式:d﹦ KSH标 2 +SD标 2 ⑤⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯
式中 K=1, SH标 2 、 SD标 2分别是苗高和地径的标准
化值的标准差 。
图 4　川滇桤木样苗临界值图
Fig.4　ThecriticalvaluediagramofAlnuscremastogyne
seedlings
图 5　枫杨样苗临界值图
Fig.5　ThecriticalvaluediagramofPterocaryastenoptera
seedlings
66 西　部　林　业　科　学 　　　　　　　　　　　　　2010年　
图 6　多果槭样苗临界值图
Fig.6　ThecriticalvaluediagramofAcerprolificumseedlings
图中 Ⅰ 、 Ⅱ分别为 Ⅰ 、 Ⅱ级苗的凝聚中心 ,
dⅠ 、 dⅡ分别为 Ⅰ 、 Ⅱ级苗的最终聚类圆半径 ,
Ⅰ 1、 Ⅱ 1分别为Ⅰ 、 Ⅱ级苗的临界点 。在方格纸上
读出 Ⅰ 、 Ⅱ级苗的分级界限 , 川滇桤木为 Ⅰ 1
(0.67 , 0.69)、 Ⅱ1 (0.47 , 0.43), 枫杨为 Ⅰ 1
(0.61 , 0.50)、 Ⅱ 1 (0.47, 0.32), 多果槭为 Ⅰ 1
(0.64 , 0.57)、 Ⅱ1 (0.41, 0.34), 把 Ⅰ 1、 Ⅱ 1
代回公式③即可得出两树种各级苗下限值 , 见表
1。
(2)对 3个树种容器苗分级后的各级苗木苗
高和地径进行方差分析 (表 2), 3个树种各级苗
木间的苗高和地径值均达到极显著差异 , 可见聚类
分级结果是正确可信的 。
表 1　川滇桤木 、 枫杨和多果槭 3个树种 8个月苗龄 I、 Ⅱ级苗的下限值
Tab.1　TheminimumvalueLevelIandLevelIIseedlingsofthreespeciesoftrees
树种 圆半径dI dⅡ
凝聚中心
Ⅰ级苗 Ⅱ级苗
Ⅰ 、Ⅱ级苗的下限值
Ⅰ /cm Ⅱ /cm
川滇桤木 0.13 0.10 0.76 0.78 0.54 0.50 H≥37.0 D≥0.45 H≥29.0 D≥0.32
枫杨　　 0.18 0.10 0.75 0.61 0.55 0.38 H≥31.35 D≥0.40 H≥26.45D≥0.31
多果槭　 0.17 0.12 0.77 0.68 0.50 0.41 H≥34.32 D≥0.40 H≥25.38D≥0.29
表 2　川滇桤木 、 枫杨和多果槭 3个树种 8个月苗龄
各级苗木苗高和地径方差分析结果
Tab.2　ANOVAofseedlingheightand
DABofthreetreespecies
树种 苗高 F值 地径 F值
川滇桤木 119.353＊＊ 84.718＊＊
枫杨　　 36.521＊＊ 83.932＊＊
多果槭　 61.545＊＊ 89.895＊＊
3　结语
(1)采用苗高和地径指标对川滇桤木 、 枫杨
和多果槭苗龄为 8个月的容器苗进行逐步聚类分级
研究 , 获得的 3个树种该苗龄下的苗木分级标准见
表 3。
(2)培育和选择优质苗木是林业生产的基础 ,
苗木质量的好坏直接关系到苗木的成活 、长势和经
济效益。本文通过对川滇桤木 、枫杨和多果槭 8月
苗龄的容器苗进行苗木标准分级探讨 , 旨在解决这
3个优良绿化树种的大苗培育和企业苗木工厂化生
产中的苗木选择问题 , 为生产优质苗木的选择提供
理论依据和合理适用的苗木分级标准。
表 3　川滇桤木 、 枫杨和多果槭 3个树种 8个月苗龄容器苗苗木分级标准
Tab.3　Levelstandardofseedlingsofthreespeciesoftrees
树种 Ⅰ级苗标准苗高 /cm 地径 /cm
Ⅱ级苗标准
苗高 /cm 地径 /cm
Ⅲ级苗标准
苗高 /cm 地径 /cm
川滇桤木 ≥37.00 ≥0.45 ≥29.0 ≥0.32 <29.00 <0.32
枫杨　　 ≥31.35 ≥0.40 ≥26.45 ≥0.31 <26.45 <0.31
多果槭　 ≥34.32 ≥0.40 ≥25.38 ≥0.29 <25.38 <0.29
67　第 4期　　　　毕　波等:优良绿化树种川滇桤木 、 枫杨和多果槭容器苗的苗木分级研究
(3)在实际生产中 ,由于各地的立地条件不同 ,
苗木质量可能存在差异 ,各地可根据具体情况进行分
析研究另行确定标准 ,此分级标准仅供参照 。
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